JPS6383379A - 建築構造物の設計方法 - Google Patents
建築構造物の設計方法Info
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- JPS6383379A JPS6383379A JP22778186A JP22778186A JPS6383379A JP S6383379 A JPS6383379 A JP S6383379A JP 22778186 A JP22778186 A JP 22778186A JP 22778186 A JP22778186 A JP 22778186A JP S6383379 A JPS6383379 A JP S6383379A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
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Description
【発明の詳細な説明】
「産業上の利用分野」
この発明は、地震等の外力に対して良好な耐震効果を示
す建築構造物の設計方法に関する。
す建築構造物の設計方法に関する。
「従来の技術およびその問題点」
従来行なわれている建築もが進物の耐震設計法は、比較
的生起頻度の高い地震のような規模の外力に対して、前
記建築構造物を構成する部材に発生ずる応力が許容応力
度以内であるように、各部材の強度及びその措造を決定
するような設計法であった。即ち、一般に使用されてい
る建築構造物の部材は、第８図に示すように、荷重Ｑと
変位量δとがフックの法則に従う弾性域（図中ａ＝ｂ間
）と、このフックの法則に従わない塑性域（図中ｂ−ｂ
’〜Ｃ）とからなる復元力特性を持つと考えられるので
、前記規模の外力に対して前記各部材が常時弾性域内で
挙動するように、建築構造物を設計ずろのである。ここ
で、第８図において、δｙは降伏変位ｆｆｉ ＳＱ ｙ
は許容剪断力と呼ばれる量である。
的生起頻度の高い地震のような規模の外力に対して、前
記建築構造物を構成する部材に発生ずる応力が許容応力
度以内であるように、各部材の強度及びその措造を決定
するような設計法であった。即ち、一般に使用されてい
る建築構造物の部材は、第８図に示すように、荷重Ｑと
変位量δとがフックの法則に従う弾性域（図中ａ＝ｂ間
）と、このフックの法則に従わない塑性域（図中ｂ−ｂ
’〜Ｃ）とからなる復元力特性を持つと考えられるので
、前記規模の外力に対して前記各部材が常時弾性域内で
挙動するように、建築構造物を設計ずろのである。ここ
で、第８図において、δｙは降伏変位ｆｆｉ ＳＱ ｙ
は許容剪断力と呼ばれる量である。
又、前記建築構造物の耐用年限内に発生が予想される最
大級の地震のような規模の外力に対しては、前記建築構
造物全体の部÷４に若干の塑性変形を許容するが、この
建築構造物が倒壊しなければよい、という考えが認めら
れており、この、いわゆる塑性化を指向した終局設計法
と呼ばれる設計法が実際に適用されつつある。しかし、
前記終局設計法においては、塑性化さける部材の位置、
塑性化の程度等が必ずしも明確ではない。
大級の地震のような規模の外力に対しては、前記建築構
造物全体の部÷４に若干の塑性変形を許容するが、この
建築構造物が倒壊しなければよい、という考えが認めら
れており、この、いわゆる塑性化を指向した終局設計法
と呼ばれる設計法が実際に適用されつつある。しかし、
前記終局設計法においては、塑性化さける部材の位置、
塑性化の程度等が必ずしも明確ではない。
この発明は、前記終局設計法の思想を更に発展させたも
のであり、前記外力によるエネルギー吸収量を的確に把
握することを可能にし、また設計−ヒの自由度を増加さ
せると共に、使用される鉄骨等の部材の重量を削減する
ことのできる建築構造物の設計方法を如何にして実現す
るかを問題にしている。
のであり、前記外力によるエネルギー吸収量を的確に把
握することを可能にし、また設計−ヒの自由度を増加さ
せると共に、使用される鉄骨等の部材の重量を削減する
ことのできる建築構造物の設計方法を如何にして実現す
るかを問題にしている。
「問題点を解決するための手段」
本発明者等は、前記問題点に鑑みて鋭意研究した結果、
以下の知見を得るに至った。すなわち、エネルギー理論
に基づく耐震極限設計法によれば、建築物各層の強度（
降伏剪断力）の最適分布、言い替えれば第１層における
降伏剪断力係数分布ｉｉは一義的に求めることができ、
これは次式で与えられる（秋山宏著、「建築物の耐震極
限設計」（東京大学出版会））。
以下の知見を得るに至った。すなわち、エネルギー理論
に基づく耐震極限設計法によれば、建築物各層の強度（
降伏剪断力）の最適分布、言い替えれば第１層における
降伏剪断力係数分布ｉｉは一義的に求めることができ、
これは次式で与えられる（秋山宏著、「建築物の耐震極
限設計」（東京大学出版会））。
ｒ（ｘ）＝ １＋ １．５９２７ｘ −１１，８５１９
に’＋ ４２．５８３３ｘ’−５９，４８２７Ｘ’＋
３０．１５８６Ｘ’そして、ある層の強度αｉが、この
最適分布ｉｉよりも小さい場合、この層に地震等による
外力、のエネルギーが集中するごとになる。逆に、この
原理を利用すれば、各層の強度αｉを適宜調整すること
で、外力のエネルギーを所望の割合で各層に配分するこ
とができ、例えば、建築物の第１層の強度のみを低減さ
せることで、この第１層に外力エネルギーを集中させる
ことができる。さらに、前述の終局設計法に従って、第
１層に集中した外力エネルギーを、この第１層の部材の
塑性変形によって吸収すれば、第２層以上に伝達する外
力エネルギーを小さくすることかでき、よって、建築物
全体への免震効果をもたらすことができる。
に’＋ ４２．５８３３ｘ’−５９，４８２７Ｘ’＋
３０．１５８６Ｘ’そして、ある層の強度αｉが、この
最適分布ｉｉよりも小さい場合、この層に地震等による
外力、のエネルギーが集中するごとになる。逆に、この
原理を利用すれば、各層の強度αｉを適宜調整すること
で、外力のエネルギーを所望の割合で各層に配分するこ
とができ、例えば、建築物の第１層の強度のみを低減さ
せることで、この第１層に外力エネルギーを集中させる
ことができる。さらに、前述の終局設計法に従って、第
１層に集中した外力エネルギーを、この第１層の部材の
塑性変形によって吸収すれば、第２層以上に伝達する外
力エネルギーを小さくすることかでき、よって、建築物
全体への免震効果をもたらすことができる。
・前記第１層の強度のみを低減させるには、次のような
手法に従えば良い。すなわち、第ｔａが吸収する累積塑
性歪エネルギーが、全累積塑性歪エネルギーの９５％以
上となることを条件として、第２層以上の強度を、前記
最適分布に対して次式により与えられるａ倍以上とすれ
ば、この第１層に外力からのエネルギーを集中させるこ
とができる（秋山宏、日本建築学会論文報告束、３４１
１昭和５９年７月）。
手法に従えば良い。すなわち、第ｔａが吸収する累積塑
性歪エネルギーが、全累積塑性歪エネルギーの９５％以
上となることを条件として、第２層以上の強度を、前記
最適分布に対して次式により与えられるａ倍以上とすれ
ば、この第１層に外力からのエネルギーを集中させるこ
とができる（秋山宏、日本建築学会論文報告束、３４１
１昭和５９年７月）。
ここに、
ａ：強度倍率
α１：第１層の降伏剪断力係数
αｃＩ＝構造物が弾性に留まる限界の第１層の降伏剪断
力係数 ＰＩ Ｉ−＝−＝ Ｉ ｈ ’ｒｎ目？−１「イｈで
−のを口■は−Ｚ Ｉｔ’６からなる建築構造物の少な
くとら一つの層に外力からのエネルギーを集中させ、前
記小さな外力に対しては、前記建築構造物を構成する部
材に発生ずる応力を許容応力度以内に抑制し、かつ前記
大きな外力に対しては、前記エネルギーが集中する層の
部材の降伏を許容ずろと共に、前記部材の降伏によりこ
れら部材に前記外力のエネルギーの大部分を塑性歪エネ
ルギーとして吸収させろように前記建築構造物を設計す
る建築構造物の設計方法により、前記問題点を解決して
いる。
力係数 ＰＩ Ｉ−＝−＝ Ｉ ｈ ’ｒｎ目？−１「イｈで
−のを口■は−Ｚ Ｉｔ’６からなる建築構造物の少な
くとら一つの層に外力からのエネルギーを集中させ、前
記小さな外力に対しては、前記建築構造物を構成する部
材に発生ずる応力を許容応力度以内に抑制し、かつ前記
大きな外力に対しては、前記エネルギーが集中する層の
部材の降伏を許容ずろと共に、前記部材の降伏によりこ
れら部材に前記外力のエネルギーの大部分を塑性歪エネ
ルギーとして吸収させろように前記建築構造物を設計す
る建築構造物の設計方法により、前記問題点を解決して
いる。
ここで、前記外力のエネルギーが集中４−ろ層の部材を
、普通鋼等からなる塑性変形能力の大きい塑性化部材と
高張力鋼等からなる弾性変形能力の大きい弾性部材とか
ら構成することが好ましい。
、普通鋼等からなる塑性変形能力の大きい塑性化部材と
高張力鋼等からなる弾性変形能力の大きい弾性部材とか
ら構成することが好ましい。
「作用」
この発明では、外力のエネルギーが集中する層の部材が
降伏することで、この層で外力のエネルギーの大部分が
塑性歪エネルギーとして吸収され、かつこれ以外の層へ
の外力のエネルギー伝達が減少される。
降伏することで、この層で外力のエネルギーの大部分が
塑性歪エネルギーとして吸収され、かつこれ以外の層へ
の外力のエネルギー伝達が減少される。
「実施例」
以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。
る。
第１図ないし第３図は、この発明の第１実施例である建
築構造物の設計方法が適用された建築物を示す図である
。第１図ないし第３図において、地盤Ｇ上に構築された
建築物Ａは、いわゆる鉄骨構造の建築物であり、角形鋼
管からなる柱１．１１・・・と、１形鋼からなる梁２．
２、・・・と、台柱・梁の仕口間を対角線状に結ぶＬ形
鋼又は溝形鋼からなる筋かい３．３、・・・とからその
躯体が構成されている。前記筋かい３．３、・・・は、
建築物Ａの第１層には設けられておらず、代わりに高張
力鋼からなる弾性部材４．４が、建築物への高さ方向に
延在されて取り付けられている。この弾性部材４は横断
面形状が１字形に形成され、また下端に移行するに従っ
てそのフランジ部分が幅広に形成されている。弾性部材
４の下端は前記地盤Ｇ内に埋設されている。また、弾性
部材４の上端には梁２への取付用プレート５が設けられ
、この取付プレート５と前記建築物への第１層の天井部
分に相当ずろ梁２の下部に設けられた取付プレート６と
が互いにピン接合されることで、弾性部材４がこの梁２
に接合されている。また、図中符号７は梁２に設けられ
た補強用リブ、符号８は柱・梁接合用ブラケット、符号
９は柱・筋かい接合用ガゼツトプレートである。
築構造物の設計方法が適用された建築物を示す図である
。第１図ないし第３図において、地盤Ｇ上に構築された
建築物Ａは、いわゆる鉄骨構造の建築物であり、角形鋼
管からなる柱１．１１・・・と、１形鋼からなる梁２．
２、・・・と、台柱・梁の仕口間を対角線状に結ぶＬ形
鋼又は溝形鋼からなる筋かい３．３、・・・とからその
躯体が構成されている。前記筋かい３．３、・・・は、
建築物Ａの第１層には設けられておらず、代わりに高張
力鋼からなる弾性部材４．４が、建築物への高さ方向に
延在されて取り付けられている。この弾性部材４は横断
面形状が１字形に形成され、また下端に移行するに従っ
てそのフランジ部分が幅広に形成されている。弾性部材
４の下端は前記地盤Ｇ内に埋設されている。また、弾性
部材４の上端には梁２への取付用プレート５が設けられ
、この取付プレート５と前記建築物への第１層の天井部
分に相当ずろ梁２の下部に設けられた取付プレート６と
が互いにピン接合されることで、弾性部材４がこの梁２
に接合されている。また、図中符号７は梁２に設けられ
た補強用リブ、符号８は柱・梁接合用ブラケット、符号
９は柱・筋かい接合用ガゼツトプレートである。
そして、この建築物へを構成する部材（角形鋼管、！形
鋼、Ｌ形鋼、Ｈ＋１形鋼）は、建築物への耐用年限中に
成度発生が予想される地震規模の外力に対して発生する
応力が許容応力度以内であるように、その材質及び断面
形状が選択されている。
鋼、Ｌ形鋼、Ｈ＋１形鋼）は、建築物への耐用年限中に
成度発生が予想される地震規模の外力に対して発生する
応力が許容応力度以内であるように、その材質及び断面
形状が選択されている。
そして、前記建築物への第１層を構成する部材は、この
建築物への耐用年限中に発生が予想される最大級の地震
規模の外力に対して降伏するように、その材質及び断面
形状が選択されている。即ち、前記筋かい３．３、・・
・のを無により、第１層の強度とそれ以外の層の部分の
強度に格差を持たせ、これにより地震等の外力か前記建
築物へに加えられた時、その第１Ｅに外ツノからのエネ
ルギーを集中させるのである。
建築物への耐用年限中に発生が予想される最大級の地震
規模の外力に対して降伏するように、その材質及び断面
形状が選択されている。即ち、前記筋かい３．３、・・
・のを無により、第１層の強度とそれ以外の層の部分の
強度に格差を持たせ、これにより地震等の外力か前記建
築物へに加えられた時、その第１Ｅに外ツノからのエネ
ルギーを集中させるのである。
よって、この建築物へに、建築物Ａの耐用年限中に成度
発生が予想される地震規模の外力が加えられた場合、前
記従来の弾性設計法と同様に、各部材が復元力特性にお
ける弾性域内で挙動することとなる。また、建築物Ａの
耐用年限中に発生が予想される最大級の地震規模の外力
が加えられた場合、この建築物への第１層の部材（柱！
、ｌ、・・・）が降伏し、これにより外力のエネルギー
の大部分がこの第１層で塑性歪エネルギーとして吸収さ
れ、これ以上の層に伝達されるエネルギーが減少される
。従って、建築物へへの外力のエネルギーが一箇所に集
中されろため、そのエネルギー吸収量を的確に把握する
ことが容易となり、また、前記従来の終局設計法の如く
全層に亙っての塑性変形を考慮する必要が無いため、第
１層以外の層を設計する上での自由度が増加される。そ
して、前記の如く第１層以外の層では、外力のエネルギ
ー伝達が減少されるので、構成部祠の剛性を大きく確保
する必要がなく、このため鉄骨等の部材重量を削減する
ことが可能となる。よって、Ｏ１Ｉ記外力によるエネル
ギー吸収量を的確に把握゛４゛ることを可能にし、また
設計上の自由度を増加させると共に、使用される鉄骨等
の部材の重量を削減することのできる建築構造物′の設
計方法を実現することが可能となる。
発生が予想される地震規模の外力が加えられた場合、前
記従来の弾性設計法と同様に、各部材が復元力特性にお
ける弾性域内で挙動することとなる。また、建築物Ａの
耐用年限中に発生が予想される最大級の地震規模の外力
が加えられた場合、この建築物への第１層の部材（柱！
、ｌ、・・・）が降伏し、これにより外力のエネルギー
の大部分がこの第１層で塑性歪エネルギーとして吸収さ
れ、これ以上の層に伝達されるエネルギーが減少される
。従って、建築物へへの外力のエネルギーが一箇所に集
中されろため、そのエネルギー吸収量を的確に把握する
ことが容易となり、また、前記従来の終局設計法の如く
全層に亙っての塑性変形を考慮する必要が無いため、第
１層以外の層を設計する上での自由度が増加される。そ
して、前記の如く第１層以外の層では、外力のエネルギ
ー伝達が減少されるので、構成部祠の剛性を大きく確保
する必要がなく、このため鉄骨等の部材重量を削減する
ことが可能となる。よって、Ｏ１Ｉ記外力によるエネル
ギー吸収量を的確に把握゛４゛ることを可能にし、また
設計上の自由度を増加させると共に、使用される鉄骨等
の部材の重量を削減することのできる建築構造物′の設
計方法を実現することが可能となる。
また、前記弾性部材４は、自身の大きな弾性変形能力に
より、前記最大級の地震規模の外力に対しても弾性状態
を保つことにより、エネルギー集中層（第１眉）全体の
最大変形、残留変形の増大を抑止する効果がある。又、
生じた水平変形によるＰ−δ効果で建築物Ａが劣化する
のを防止し、復元力を確保する機能も持っている。
より、前記最大級の地震規模の外力に対しても弾性状態
を保つことにより、エネルギー集中層（第１眉）全体の
最大変形、残留変形の増大を抑止する効果がある。又、
生じた水平変形によるＰ−δ効果で建築物Ａが劣化する
のを防止し、復元力を確保する機能も持っている。
次に、第４図ないし第５図は、この発明の第２実施例で
ある建築構造物の設計方法が適用された建築物を示す図
である。以下、第１の実施例と同様の構成要素について
は同一の符号を付し、その説明を省略する。第２の実施
例による建築物へと第１の実施例による建築物との相異
点は、第１層の構造である。即ち、第１層部分において
、角形鋼管からなる柱１．ｌ、・・・は、その径が縮小
された小径部！ａに形成されていると共に、第１１ｔ１
の天井部分に相当する梁２の下部には、鋼板耐震壁１０
．１０が取り付けられている。この鋼板耐震壁１０は、
横断面形状が略■字形に形成され、その幅広のウェブｌ
ｏａ上には、補強用リブ１１が格子状に形成されている
。前記梁２は、前記鋼板耐震壁ｌＯの取付部において、
そのウェブが幅広に形成されている。
ある建築構造物の設計方法が適用された建築物を示す図
である。以下、第１の実施例と同様の構成要素について
は同一の符号を付し、その説明を省略する。第２の実施
例による建築物へと第１の実施例による建築物との相異
点は、第１層の構造である。即ち、第１層部分において
、角形鋼管からなる柱１．ｌ、・・・は、その径が縮小
された小径部！ａに形成されていると共に、第１１ｔ１
の天井部分に相当する梁２の下部には、鋼板耐震壁１０
．１０が取り付けられている。この鋼板耐震壁１０は、
横断面形状が略■字形に形成され、その幅広のウェブｌ
ｏａ上には、補強用リブ１１が格子状に形成されている
。前記梁２は、前記鋼板耐震壁ｌＯの取付部において、
そのウェブが幅広に形成されている。
そして、この建築物へを構成する部材（角形鋼管、銅板
耐震壁）は、前記第１の実施例と同様に、建築物Ａの耐
用年限中に散文発生が予想されろ地震規模の外力に対し
て発生する応力が許容応力度以内であるように、その材
質及び断面形状が選択されている。そして、前記建築物
への第１層を構成する部材は、この建築物Ａの耐用年限
中に発生が予想される最大級の地震規模の外力に対して
降伏するように、その材質及び断面形状が選択されてい
る。即ち、鉛直荷重を支持する部材（角形鋼管及び鋼板
耐震壁）の断面形状の相異により、第１層の強度とそれ
以外の層の強度に格差を持たせ、よって前記第１の実施
例と同様に、建築物Ａの第１層に外力からのエネルギー
を集中さＵ・るのである。
耐震壁）は、前記第１の実施例と同様に、建築物Ａの耐
用年限中に散文発生が予想されろ地震規模の外力に対し
て発生する応力が許容応力度以内であるように、その材
質及び断面形状が選択されている。そして、前記建築物
への第１層を構成する部材は、この建築物Ａの耐用年限
中に発生が予想される最大級の地震規模の外力に対して
降伏するように、その材質及び断面形状が選択されてい
る。即ち、鉛直荷重を支持する部材（角形鋼管及び鋼板
耐震壁）の断面形状の相異により、第１層の強度とそれ
以外の層の強度に格差を持たせ、よって前記第１の実施
例と同様に、建築物Ａの第１層に外力からのエネルギー
を集中さＵ・るのである。
ここで、角形鋼管（柱の小径部ｌａ ）及び綱板耐震
壁ｌＯを比較した場合、角形鋼管はその軸方向の曲げモ
ーメントに比較的強く、また鋼板耐震壁ＩＯは角形鋼管
よりも剛であるので、前記第１実施例と異なり、角形鋼
管は弾性部材、また鋼板耐震壁１０は塑性化部材として
挙動する。
壁ｌＯを比較した場合、角形鋼管はその軸方向の曲げモ
ーメントに比較的強く、また鋼板耐震壁ＩＯは角形鋼管
よりも剛であるので、前記第１実施例と異なり、角形鋼
管は弾性部材、また鋼板耐震壁１０は塑性化部材として
挙動する。
以上の構成を有する建築物へに外力が加えられた時の作
用は、前記第１の実施例の場合と同様である。即ち、建
築物Ａの耐用年限中に散文発生が予想される地震規模の
外力に対しては、各部材に発生される応力が許容応力度
以内であり、かつ、建築物への耐用年限中に発生が予想
される最大級の地震規模の外力に対しては、第１周の鋼
板耐震壁ｌＯの降伏によりそのエネルギーの大部分を吸
収し、第２層以上への外力のエネルギー伝達を減少させ
るのである。
用は、前記第１の実施例の場合と同様である。即ち、建
築物Ａの耐用年限中に散文発生が予想される地震規模の
外力に対しては、各部材に発生される応力が許容応力度
以内であり、かつ、建築物への耐用年限中に発生が予想
される最大級の地震規模の外力に対しては、第１周の鋼
板耐震壁ｌＯの降伏によりそのエネルギーの大部分を吸
収し、第２層以上への外力のエネルギー伝達を減少させ
るのである。
さらに、第６図ないし第７図は、この発明の第３実施例
である建築構造物の設計方法が適用された建築物を示す
図である。第３の実施例による建築物へと第２の実施例
による建築物との相異点は、第１層の構造であり、塑性
化部材として鋼板耐震壁１０のかわりに鉄骨からなる中
間柱１２を使用している点である。即ら、第１Ｊ！ｉの
天井に相当する梁２は、その下部が下方に膨出されてい
ると共に、この梁２には、前記第１の実施例と同様に、
鉄骨からなる中間柱１２が、その」二端部が前記梁２に
剛に接合されることで、取り付けられている。
である建築構造物の設計方法が適用された建築物を示す
図である。第３の実施例による建築物へと第２の実施例
による建築物との相異点は、第１層の構造であり、塑性
化部材として鋼板耐震壁１０のかわりに鉄骨からなる中
間柱１２を使用している点である。即ら、第１Ｊ！ｉの
天井に相当する梁２は、その下部が下方に膨出されてい
ると共に、この梁２には、前記第１の実施例と同様に、
鉄骨からなる中間柱１２が、その」二端部が前記梁２に
剛に接合されることで、取り付けられている。
この中間柱１２は略ｌ形鋼状に形成され、また側方にフ
ランジ１４．１４が突設された形状とされ ・ている。
ランジ１４．１４が突設された形状とされ ・ている。
そして、この建築物へを構成する部材（角形鋼管、鉄骨
）は、前記第１の実施例と同様に、建築物Ａの耐用年限
中に散文発生が予想される地震規模の外力に対して発生
する応力が許容応力度以内であるように、その材質及び
断面形状が選択されている。そして、前記建築物Ａの第
１層を構成する部材は、この建築物への耐用年限中に発
生が予想される最大級の地震規模の外力に対して降伏す
るように、その材質及び断面形状が選択されている。即
ち、鉛直荷重を支持する部材（角形鋼管及び鉄骨）の断
面形状の相異により、第１層の強度とそれ以外の層の強
度に格差を持たせ、よって前記第１の実施例と同様に、
建築物への第１層に外力からのエネルギーを集中させる
のである。
）は、前記第１の実施例と同様に、建築物Ａの耐用年限
中に散文発生が予想される地震規模の外力に対して発生
する応力が許容応力度以内であるように、その材質及び
断面形状が選択されている。そして、前記建築物Ａの第
１層を構成する部材は、この建築物への耐用年限中に発
生が予想される最大級の地震規模の外力に対して降伏す
るように、その材質及び断面形状が選択されている。即
ち、鉛直荷重を支持する部材（角形鋼管及び鉄骨）の断
面形状の相異により、第１層の強度とそれ以外の層の強
度に格差を持たせ、よって前記第１の実施例と同様に、
建築物への第１層に外力からのエネルギーを集中させる
のである。
ここで、角形鋼管（柱の小径部１ａ ）及び鉄骨（中
間柱）１２を比較した場合、前記第２実施例の如く角形
鋼管は弾性部材、また鉄骨１２は塑性化部材として挙動
する。
間柱）１２を比較した場合、前記第２実施例の如く角形
鋼管は弾性部材、また鉄骨１２は塑性化部材として挙動
する。
以上の構成を有する建築物へに外力が加えられた時の作
用は、前記第１の実施例の場合と同様である。即ち、建
築物Ａの耐用年限中に散文発生が予想される地震規模の
外力に対しては、各部材に発生する応力が許容応力度以
内であり、かつ、建築物Ａの耐用年限中に発生が予想さ
れる最大級の地震規模の外力に対しては、第１層の中間
柱（鉄骨）１２の降伏によりそのエネルギーの大部分を
吸収し、第２層以上への外力のエネルギー伝達を減少さ
Ｕｏるのである。
用は、前記第１の実施例の場合と同様である。即ち、建
築物Ａの耐用年限中に散文発生が予想される地震規模の
外力に対しては、各部材に発生する応力が許容応力度以
内であり、かつ、建築物Ａの耐用年限中に発生が予想さ
れる最大級の地震規模の外力に対しては、第１層の中間
柱（鉄骨）１２の降伏によりそのエネルギーの大部分を
吸収し、第２層以上への外力のエネルギー伝達を減少さ
Ｕｏるのである。
なお、この発明である建築＋＋１造物の設計方法は、前
記実施例に限定されない。例えば、第１層のみならず地
階や第２層の部材にも降伏を許容したような設計であっ
ても良い。また、前記実施例では鉄骨構造の建築物に適
用されていたが、前記設計方法は鉄筋コンクリート構造
、鉄骨鉄筋コンクリート構造にも適用可能である。
記実施例に限定されない。例えば、第１層のみならず地
階や第２層の部材にも降伏を許容したような設計であっ
ても良い。また、前記実施例では鉄骨構造の建築物に適
用されていたが、前記設計方法は鉄筋コンクリート構造
、鉄骨鉄筋コンクリート構造にも適用可能である。
「発明の効果」
以上詳細に説明したように、この発明によれば、多層か
らなる建築構造物の少なくとも一つの層に外力からのエ
ネルギーを集中させ、前記小さな外力に対しては、前記
建築構造物を構成する部材に発生する応力を許容応力度
以内に抑制し、かつ前記大きな外力に対しては、前記エ
ネルギーが集中する層の部材の降伏を許容すると共に、
前記部材の降伏によりこれら部材に前記外力のエネルギ
ーを吸収させるように前記建築構造物を設計する建築構
造物の設計方法を構成したので、前記外力のエネルギー
が前記居で吸収され、これ以外の層に伝達されるエネル
ギーが減少する。従って、建築構造物への外力のエネル
ギーが一箇所に集中されるため、そのエネルギー吸収量
を的確に把握することが容易となり、また、従来の終局
設計法の如く全層に亙っての塑性変形を考慮する必要が
無いため、前記エネルギーが集中する層以外の層を設計
する上での自由度が増加される。そして、前記層以外の
眉では、外力のエネルギー伝達が減少されるので、構成
部材の剛性を大きく確保する必要がなく、このため鉄骨
等の部材重量を削減°・ｌｏることか可能となる。よっ
て、前記外力によるエネルギー吸収量を的確に把握する
ことを可能にし、また設計上の自由度を増加さ仕るとｊ
（に、使用する鉄骨等の部材の重量を削減することので
きる建築構造物の設計方法を実現することが可能となる
。
らなる建築構造物の少なくとも一つの層に外力からのエ
ネルギーを集中させ、前記小さな外力に対しては、前記
建築構造物を構成する部材に発生する応力を許容応力度
以内に抑制し、かつ前記大きな外力に対しては、前記エ
ネルギーが集中する層の部材の降伏を許容すると共に、
前記部材の降伏によりこれら部材に前記外力のエネルギ
ーを吸収させるように前記建築構造物を設計する建築構
造物の設計方法を構成したので、前記外力のエネルギー
が前記居で吸収され、これ以外の層に伝達されるエネル
ギーが減少する。従って、建築構造物への外力のエネル
ギーが一箇所に集中されるため、そのエネルギー吸収量
を的確に把握することが容易となり、また、従来の終局
設計法の如く全層に亙っての塑性変形を考慮する必要が
無いため、前記エネルギーが集中する層以外の層を設計
する上での自由度が増加される。そして、前記層以外の
眉では、外力のエネルギー伝達が減少されるので、構成
部材の剛性を大きく確保する必要がなく、このため鉄骨
等の部材重量を削減°・ｌｏることか可能となる。よっ
て、前記外力によるエネルギー吸収量を的確に把握する
ことを可能にし、また設計上の自由度を増加さ仕るとｊ
（に、使用する鉄骨等の部材の重量を削減することので
きる建築構造物の設計方法を実現することが可能となる
。
第１図はこの発明の第１実施例である建築構造物の設計
方法が適用され）″二建築構造物を示・１′正面図、第
２図は同第１層部分のみを拡大して示した正面図、第３
図は第２図の■−■線視線面断面図４図はこの発明の第
２実施例である建築も■遺物の設計方法が適用された建
築構造物を示す正面図、第５図は同第１層のみを拡大し
て示した正面図、第６図はこの発明の第３実施例である
建築構造物の設計方法が適用された建築構造物を示す正
面図、第７図は同第１層のみを拡大して示した正面図、
第８図は荷重と変位量との間に成立する復元力特性の一
例を示す図である。 Ａ・・・・・・建築物（建築構造物） ｌ・・・・・・柱（塑性化部材らしくは弾性部材）、１
１・・・・・・弾性部材、１０・・・・・・鋼板耐震壁
（塑性化部材）、１２・・・・・・中間柱（塑性化部材
）。
方法が適用され）″二建築構造物を示・１′正面図、第
２図は同第１層部分のみを拡大して示した正面図、第３
図は第２図の■−■線視線面断面図４図はこの発明の第
２実施例である建築も■遺物の設計方法が適用された建
築構造物を示す正面図、第５図は同第１層のみを拡大し
て示した正面図、第６図はこの発明の第３実施例である
建築構造物の設計方法が適用された建築構造物を示す正
面図、第７図は同第１層のみを拡大して示した正面図、
第８図は荷重と変位量との間に成立する復元力特性の一
例を示す図である。 Ａ・・・・・・建築物（建築構造物） ｌ・・・・・・柱（塑性化部材らしくは弾性部材）、１
１・・・・・・弾性部材、１０・・・・・・鋼板耐震壁
（塑性化部材）、１２・・・・・・中間柱（塑性化部材
）。
Claims (2)
- （１）多層からなる建築構造物の少なくとも一つの層に
外力からのエネルギーを集中させ、前記小さな外力に対
しては、前記建築構造物を構成する部材に発生する応力
を許容応力度以内に抑制し、かつ前記大きな外力に対し
ては、前記エネルギーが集中する層の部材の降伏を許容
すると共に、前記部材の降伏によりこれら部材に前記外
力のエネルギーを吸収させるように前記建築構造物を設
計することを特徴とする建築構造物の設計方法。 - （２）前記外力のエネルギーが集中する層の部材を、普
通鋼等からなる塑性化部材と高張力鋼等からなる弾性部
材とから構成することを特徴とする特許請求の範囲第１
項記載の建築構造物の設計方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22778186A JP2766954B2 (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 建築構造物の設計方法 |
| NZ22194487A NZ221944A (en) | 1986-09-26 | 1987-09-25 | Multi-storey steel frame building with at least one plastic deformation storey with independent elastic deformation and plastic deformation devices |
| US07/928,080 US5271197A (en) | 1986-09-26 | 1992-08-13 | Earthquake resistant multi-story building |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP22778186A JP2766954B2 (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 建築構造物の設計方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6383379A true JPS6383379A (ja) | 1988-04-14 |
| JP2766954B2 JP2766954B2 (ja) | 1998-06-18 |
Family
ID=16866280
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP22778186A Expired - Lifetime JP2766954B2 (ja) | 1986-09-26 | 1986-09-26 | 建築構造物の設計方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2766954B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05268700A (ja) * | 1992-03-17 | 1993-10-15 | Hitachi Ltd | ステレオ聴覚補助装置 |
| JPH0721927U (ja) * | 1992-08-04 | 1995-04-21 | 新日本製鐵株式会社 | 低降伏点鋼材を使用した制振間柱 |
| JP2019164007A (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ | 建物健全度評価システム、建物健全度評価方法及びプログラム |
-
1986
- 1986-09-26 JP JP22778186A patent/JP2766954B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05268700A (ja) * | 1992-03-17 | 1993-10-15 | Hitachi Ltd | ステレオ聴覚補助装置 |
| JPH0721927U (ja) * | 1992-08-04 | 1995-04-21 | 新日本製鐵株式会社 | 低降伏点鋼材を使用した制振間柱 |
| JP2019164007A (ja) * | 2018-03-19 | 2019-09-26 | 株式会社Ｎｔｔファシリティーズ | 建物健全度評価システム、建物健全度評価方法及びプログラム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2766954B2 (ja) | 1998-06-18 |
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